RGD peptides micro-patterning on poly(ethylene terephthalate) surfaces

The aim of this study was to evaluate the impact of RGD micro-patterned poly(ethylene terephthalate) (PET) on human osteoblast progenitor (HOP) cells attachment. Biomimetic modifications were performed by means of a four-step reaction: surface hydrolysis, oxidation in order to create COOH functions, coupling agent grafting (EDC, NHS) and finally immobilization of peptides. In addition to homogeneous or statistically distribution of peptides, micro-patterns of RGD were generated by: optical photolithography and UV excimer laser ablation. Modification steps were validated by physico-chemical techniques: XPS was used to prove covalent grafting at each stage of the surface functionalization, toluidine blue assay and high resolution µ-imager (using [3H]-Lys) to evaluate peptide densities and validate micro-patterns formation. Finally, the efficiency of this biomodification of PET was demonstrated onto homogeneous surfaces by measuring the adhesion between 1 and 24 h of osteoprogenitor cells isolated from HBMSC.

RésuméLe principal objectif de ce travail est d'évaluer l'impact du greffage de peptides RGD sous la forme de microdomaines à la surface du polytéréphtalate d'éthylène (PET) sur l'attachement des cellules ostéoprogénitrices humaines. La biomodification est une réaction en quatre étapes : hydrolyse de la surface, oxydation ayant pour but de créer des fonctions COOH à la surface du polymère, greffage d'un agent de couplage et greffage du peptide. L'originalité de ce travail est basée sur les deux différentes techniques utilisées pour créer les domaines sur le polymère : la photolithographie optique et de l'ablation par laser UV à excimère. Toutes les étapes de modification de surface sont validées par différents moyens de caractérisation physico-chimiques : l'XPS pour valider le greffage covalent des biomolécules en surface du PET, le bleu de toluidine et la micro-imagerie haute résolution pour évaluer la quantité de peptides greffés ainsi que leur répartition en surface. L'efficacité de cette biomodification est démontrée sur les surfaces greffées de façon homogène en mesurant l'adhésion d'ostéoprogéniteurs humains entre 1 et 24 h.